Перфорированная балка с гофрированными вставками
Полезная модель относится к строительным металлическим конструкциям, точнее - к перфорированным балкам, применяемым в качестве конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений. Перфорированная балка с гофрированными вставками содержит два пояса, зигзагообразную полосу, полученные роспуском по двойной зигзагообразной линии вдоль стенки сплошного двутавра, которые сварены между собой по выступающим частям через прямоугольные гофрированные вставки.
Полезная модель относится к строительным металлическим конструкциям, а точнее - к перфорированным балкам, применяемым в качестве конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений, а также используемым для подвески технологических устройств и способным выполнять другие функции (например, балок комбинированных систем, мостовых переходов).
Известны устройства металлоконструкций перфорированных балок, изготовленных из разрезных прокатных профилей (двутавров и др.) путем роспуска вдоль стенки исходного профиля по зигзагообразной линии с последующей приваркой между выступами образовавшихся частей прямоугольных вставок [Копытов М.М. Перфорированные стержни и методы их исследования. Томск - 2002 (с.5, рис.1.2.в)]. В результате из сплошного прокатного профиля получается развитый профиль с регулярно перфорированной стенкой. Отверстия в стенке профиля могут иметь форму квадрата, прямоугольника, восьмиугольника, овала. Вставки могут быть гофрированными, что повышает местную устойчивость стенки. Недостатком такой конструкции является большие отличия в площади поперечного сечения по длине балки.
Наиболее близкой к заявляемой перфорированной балке является перфорированная балка с гофрированными вставками [Копытов М.М., Яшин С.Г. Перфорированная балка с гофрированными вставками / Свид. на полез. модель №16167 МПК7 Е04С 3/08 №200011860/20; Заявл. 11.05.2000; 10.12.2000. Бюл. №34]: между выступами 2 поясов, полученных в результате роспуска вдоль стенки прокатного двутавра по зигзагообразной линии, устанавливаются дополнительные прямоугольные пластинки с отогнутыми кромками, которые привариваются к этим выступам. Высота перфорированной балки увеличивается, ее сечение получается более
развитым, что повышает прочность и жесткость балки. Устройство прямоугольных вставок с отогнутыми кромками повышает жесткость стенки перфорированной балки, так как выступающие за стенку двутавра гнутые кромки играют роль ребер жесткости. Это приводит к экономии стали.
Задача полезной модели заключается в повышении несущей способности и жесткости перфорированной балки при малых металло- и трудозатратах.
Задача решается следующим образом. Прокатный двутавр распускается вдоль стенки по двум параллельным зигзагообразным линиям с образованием двух поясов и зигзагообразной полосы. Затем зигзагообразная полоса разворачивается на 180°, и образовавшиеся части выступами свариваются встык через прямоугольные гофрированные вставки. В результате получается балка с шахматной перфорацией стенки. Таким образом, заявляемое устройство отличается от прототипа наличием зигзагообразной полосы, полученной в результате реза стенки исходного профиля по двойной зигзагообразной линии, и, как следствие, шахматной перфорацией стенки. Это говорит о «новизне» заявляемого устройства. Вследствие наличия зигзагообразной полосы в стенке балки увеличивается высота перфорированной балки, ее сечение получается более развитым, повышается жесткость и несущая способность балки без дополнительного расхода материала.
На фиг.1. изображен общий вид фрагмента перфорированной балки с гофрированными вставками [-образного профиля при поперечной ориентации отогнутых в одну сторону кромок; на фиг.2. - то же со вставками z-образного профиля при продольной ориентации отогнутых в разные стороны кромок; на фиг.3. - сечение 1-1 фиг.1; на фиг.4. - сечение 2-2 фиг.1; на фиг.5. - сечение 1-1 фиг.2; на фиг.6. - сечение 2-2 фиг.2; на фиг.7. изображена вставка с кромками, отогнутыми в одну сторону; на фиг.8. - вставка с кромками, отогнутыми в разные стороны, т.е. z-образного профиля.
Перфорированная балка с гофрированными вставками содержит два пояса 1, 2, зигзагообразную полосу 3, образованные в результате разрезки вдоль по двум параллельным зигзагообразным линиям стенки исходного прокатного двутавра (фиг.1, 2) и гофрированные вставки 4, 5, полученные из стальной полосы отгибом кромок, образующих [-образный или z-образный профиль сечения (фиг.7, 8). Гофрированные вставки 4 или 5 устанавливаются между выступами поясов 1, 2 и зигзагообразной полосы 3 и привариваются к ним угловыми или стыковыми сварными швами. Выполнение такой балки возможно с применением в качестве исходных профилей швеллеров, гнутых листов, сварных сплошных составных двутавров.
Изготовление перфорированной балки с гофрированными вставками производят следующим образом. Известными методами (штамповкой; газовой, плазменной или лазерной резкой) выполняют роспуск вдоль стенки исходных двутавров (или иных профилей) по двум параллельным зигзагообразным линиям. В результате образуются элементы поясов 1, 2 и зигзагообразная полоса 3. Одновременно гильотинной резкой (или другим способом) нарезается нужное количество прямоугольных пластин заданных размеров. Штамповкой, гибкой на прессах или другим способом выполняют отгиб параллельных кромок прямоугольных пластин с получением [-образного (фиг.7) или z-образного (фиг.8) гофрированного профиля вставок. Вставки устанавливаются между выступами поясов и зигзагообразной полосы и свариваются встык по выступающим частям.
Образующаяся в ходе резки стенки исходного двутавра зигзагообразная полоса позволяет дополнительно увеличить высоту сечения, жесткость, несущую способность балки без дополнительного расхода материала со сравнительно небольшими дополнительными трудозатратами.
Перфорированная балка с гофрированными вставками содержит два пояса, полученные роспуском по зигзагообразной линии вдоль стенки сплошного двутавра и прямоугольные гофрированные вставки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит зигзагообразную полосу, полученную в результате разрезки вдоль стенки сплошного двутавра по двум параллельным зигзагообразным линиям, размещенную между поясами и сваренную с ними через прямоугольные гофрированные вставки по выступающим частям поясов и зигзагообразной полосы.
